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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

南北地震带区域构造应力场反演

崔子健 陈章立 王勤彩 李君

引用本文: 崔子健, 陈章立, 王勤彩, 李君. 2019. 南北地震带区域构造应力场反演. 地震学报, 41(2): 219-229. doi: 10.11939/jass.20180073 shu
Citation:  Cui Zijian, Chen Zhangli, Wang Qincai, Li Jun. 2019. Inversion for regional tectonic stress field in the North-South Seismic Belt of China. Acta Seismologica Sinica41(2): 219-229. doi: 10.11939/jass.20180073 shu

南北地震带区域构造应力场反演

    通讯作者: 崔子健, c_z_j@163.com
摘要: 利用区域应力张量阻尼方法,使用南北地震带及其邻近区域2009年1月—2017年8月466次ML≥3.5地震的震源机制解,及1976年1月—2017年8月GCMT公布的259次M≥4.5地震的震源机制解,反演得到研究区1.0°×1.0°网格大小区域的构造应力场。应力场空间分布特征显示,南北地震带作为青藏高原的东边界,由于所处动力环境复杂,其内部最大主应力方向具有明显的空间差异性。这种差异主要表现为:南北地震带北段最大主应力方向为NE向;南北地震带中段及周边除龙门山断裂带NE段最大主应力为NW-NNW向外,其它地段最大主应力近EW向;南北地震带中南段最大主应力方向逐渐由近EW向到NW或NE向,再到近NS向。整体而言,南北地震带及邻近区域最大主应力方向由北到南发生了顺时针旋转。川滇菱形块体内部最大主应力方向为NNW向,应力方向转换带与块体边界基本一致,其东边界以东最大主应力方向为NW向,西边界以西为NNE向。从区域构造应力场的角度分析,难以将“南北地震带”作为一个统一的地震带应用于中长期地震预测的研究与实践中。

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    1. 陈章立, 李志雄. 2013. 地震预报的科学原理与逻辑思维[M]. 北京: 地震出版社: 51–61.

    2. Chen Z L, Li Z X. 2013. Scientific Principles and Logical Thought in Earthquake Prediction[M]. Beijing: Seismological Press: 51–61 (in Chinese).

    3. 崔效锋,谢富仁. 1999. 利用震源机制解对中国西南及邻区进行应力分区的初步研究[J]. 地震学报,21(5):513–522. doi: 10.3321/j.issn:0253-3782.1999.05.008

    4. Cui X F,Xie F R. 1999. Preliminary study of stress division in southwestern China and adjacent regions[J]. Acta Seismologica Sinica,21(5):513–522 (in Chinese).

    5. 郝平,吕晓健,田勤俭,傅征祥,陈丹. 2012. 中国西部及邻区活动地块边界带现代构造应力场[J]. 地震学报,34(4):439–450. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2012.04.002

    6. Hao P,Lü X J,Tian Q J,Fu Z X,Chen D. 2012. Contemporary tectonic stress field on boundaries of active tectonic blocks in and around western China[J]. Acta Seismologica Sinica,34(4):439–450 (in Chinese).

    7. 马杏垣. 1989. 中国岩石圈动力学地图集[M]. 北京: 中国地图出版社: 2–68.

    8. Ma X Y. 1989. Lithospheric Dynamics Atlas of China[M]. Beijing: China Cartographic Publishing House: 2–68 (in Chinese).

    9. 王椿镛,杨文采,吴建平,丁志峰. 2015. 南北构造带岩石圈结构与地震的研究[J]. 地球物理学报,58(11):3867–3901.

    10. Wang C Y,Yang W C,Wu J P,Ding Z F. 2015. Study on the lithospheric structure and earthquakes in North-South Tectonic Belt[J]. Chinese Journal of Geophysics,58(11):3867–3901 (in Chinese).

    11. 王晓山,吕坚,谢祖军,龙锋,赵小艳,郑勇. 2015. 南北地震带震源机制解与构造应力场特征[J]. 地球物理学报,58(11):4149–4162.

    12. Wang X S,Lü J,Xie Z J,Long F,Zhao X Y,Zheng Y. 2015. Focal mechanisms and tectonic stress field in the North-South Seismic Belt of China[J]. Chinese Journal of Geophysics,58(11):4149–4162 (in Chinese).

    13. 王阎昭,王恩宁,沈正康,王敏,甘卫军,乔学军,孟国杰,李铁明,陶玮,杨永林,程佳,李鹏. 2008. 基于GPS资料约束反演川滇地区主要断裂现今活动速率[J]. 中国科学:D辑,38(5):582–597.

    14. Wang Y Z,Wang E N,Shen Z K,Wang M,Gan W J,Qiao X J,Meng G J,Li T M,Tao W,Yang Y L,Cheng J,Li P. 2008. GPS constrained inversion of present-day slip rates along major faults of the Sichuan-Yunnan region,China[J]. Science in China:Series D,38(5):582–597 (in Chinese).

    15. 谢富仁,崔效锋,赵建涛,陈群策,李宏. 2004. 中国大陆及邻区现代构造应力场分区[J]. 地球物理学报,47(4):654–662. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2004.04.016

    16. Xie F R,Cui X F,Zhao J T,Chen Q C,Li H. 2004. Regional division of the recent tectonic stress field in China and adjacent areas[J]. Chinese Journal of Geophysics,47(4):654–662 (in Chinese).

    17. 徐纪人,赵志新,石川有三. 2008. 中国大陆地壳应力场与构造运动区域特征研究[J]. 地球物理学报,51(3):770–781. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2008.03.018

    18. Xu J R,Zhao Z X,Ishikawa Y. 2008. Regional characteristics of crustal stress field and tectonic motions in and around Chinese mainland[J]. Chinese Journal of Geophysics,51(3):770–781 (in Chinese).

    19. 许忠淮,汪素云,黄雨蕊,高阿甲,金小锋,常向东. 1987. 由多个小震推断的青甘和川滇地区地壳应力场的方向特征[J]. 地球物理学报,30(5):476–486. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1987.05.005

    20. Xu Z H,Wang S Y,Huang Y R,Gao A J,Jin X F,Chang X D. 1987. Directions of mean stress axes in southwestern China deduced from microearthquake data[J]. Chinese Journal of. Geophysics,30(5):476–486 (in Chinese).

    21. 许忠淮,汪素云,黄雨蕊,高阿甲. 1989. 由大量地震的资料推断我国大陆构造应力场[J]. 地球物理学报,32(6):636–647. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1989.06.004

    22. Xu Z H,Wang S Y,Huang Y R,Gao A J. 1989. The tectonic stress field of Chinese continent deduced from a great number of earthquakes[J]. Chinese Journal of Geophysics,32(6):636–647 (in Chinese).

    23. 鄢家全,时振梁,汪素云,环文林. 1979. 中国及邻区现代构造应力场的区域特征[J]. 地震学报,1(1):9–24.

    24. Yan J Q,Shi Z L,Wang S Y,Huan W L. 1979. Some features of the recent tectonic stress field of China and environs[J]. Acta Seismologica Sinica,1(1):9–24 (in Chinese).

    25. 张文佑. 1959. 中国大地构造纲要[M]. 北京: 科学出版社: 1–320.

    26. Zhang W Y. 1959. Outline of Chinese Geotectonics[M]. Beijing: Science Press: 1–320 (in Chinese).

    27. 郑秀芬,欧阳彪,张东宁,姚志祥,梁建宏,郑洁. 2009. " 国家数字测震台网数据备份中心”技术系统建设及其对汶川大地震研究的数据支撑[J]. 地球物理学报,52(5):1412–1417. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.05.031

    28. Zheng X F,Ouyang B,Zhang D N,Yao Z X,Liang J H,Zheng J. 2009. Technical system construction of Data Backup Centre for China Seismograph Network and the data support to researches on the Wenchuan earthquake[J]. Chinese Journal of Geophysics,52(5):1412–1417 (in Chinese).

    29. Hardebeck J L,Michael A J. 2006. Damped regional-scale stress inversions:Methodology and examples for southern California and the Coalinga aftershock sequence[J]. J Geophys Res,111(B11310):1–11.

    30. Luo J,Zhao C P,Lü J,Zhou L Q,Zheng S H. 2016. Characteristics of focal mechanisms and the stress field in the southeastern margin of the Tibetan Plateau[J]. Pure Appl Geophys,173:2687–2710. doi: 10.1007/s00024-016-1350-8

    31. Michael A J. 1984. Determination of stress from slip data:Faults and folds[J]. J Geophys Res,89(B13):11517–11526. doi: 10.1029/JB089iB13p11517

    32. Wan Y G. 2010. Contemporary tectonic stress field in China[J]. Earthquake Science,23(4):377–386. doi: 10.1007/s11589-010-0735-5

    33. Wang Q,Zhang P Z,Freymueller J T,Bilham R,Larson K M,Lai X A,You X Z,Niu Z J,Wu J C,Li Y X,Liu J N,Yang Z Q,Chen Q Z. 2001. Present-day crustal deformation in China constrained by Global Positioning System measurements[J]. Science,294(5542):574–577. doi: 10.1126/science.1063647

    34. Wang Q C,Chen Z L,Zheng S H. 2009. Spatial segmentation characteristic of focal mechanism of aftershock of Wenchuan earthquake[J]. Chinese Science Bulletin,54(6):2263–2270.

    35. Xu Z G,Huang Z C,Wang L S,Xu M J,Ding Z F,Wang P,Mi N,Yu D Y,Li H. 2016. Crustal stress field in Yunnan:Implication for crust-mantle coupling[J]. Earthquake Science,29(2):105–115. doi: 10.1007/s11589-016-0146-3

    36. Zhang P Z. 2013. A review on active tectonics and deep crustal processes of the western Sichuan region,eastern margin of the Tibetan Plateau[J]. Tectonophysics,584:7–22. doi: 10.1016/j.tecto.2012.02.021

    37. Zhao L,Luo Y,Liu T Y,Luo Y J. 2013. Earthquake focal mechanisms in Yunnan and their inference on the regional stress field[J]. Bull Seism Soc Am,103(4):2498–2507. doi: 10.1785/0120120309

    38. Zhao L S,Helmberger D V. 1994. Source estimation from broadband regional seismograms[J]. Bull Seism Soc Am,84(1):91–104.

    39. Zheng Y,Ma H S,Lü J,Ni S D,Li Y C,Wei S J. 2009. Source mechanism of strong aftershocks (MS≥5.6) of the 2008?05?12 Wenchuan earthquake and the implication for seismotectonics[J]. Science China Earth Science,52(6):739–753. doi: 10.1007/s11430-009-0074-3

    40. Zheng Y,Ni S D,Xie Z J,Lü J,Ma H S,Sommerville P. 2010. Strong aftershocks in the northern segment of the Wenchuan earthquake rupture zone and their seismotectonic implications[J]. Earth Planet Space,62:1–6. doi: 10.5047/eps.2010.01.001

    41. Zhu L P,Helmberger D V. 1996. Advancement in source estimation techniques using broadband regional seismograms[J]. Bull Seism Soc Am,86(5):1634–1641.

    42. Zoback M L. 1992. First- and second-order patterns of stress in the lithosphere:The world stress map project[J]. J Geophys Res,97(B8):11703–11728. doi: 10.1029/92JB00132

    1. [1]

      钟继茂1)程万正2) , 2006: 由多个地震震源机制解求川滇地区平均应力场方向, 地震学报, 28, 337-346.

    2. [2]

      张新东王晓山张小涛孙晴沈繁銮刁桂苓 , 2013: 由现今小震资料研究琼北地区区域应力场和发震构造, 地震学报, 35, 451-460. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2013.04.001

    3. [3]

      魏柏林, 陈庞龙, 李富光, 黄河生 , 1991: 新丰江地震震源机制解及构造应力场, 地震学报, 13, 471-479.

    4. [4]

      方韶东, 陈培善 , 1993: 用地震波形资料反演中国大陆六个中强地震的矩张量和震源机制., 地震学报, 15, 261-268.

    5. [5]

      黄培华1, 苏维加2, 陈金波1 , 1994: 冲绳海槽和琉球岛弧的地震活动与应力场, 地震学报, 16, 407-415.

    6. [6]

      孙振添魏东平韩鹏刘鎏 , 2013: 板块运动与地震各向异性及应力场的相关性统计分析, 地震学报, 35, 785-798. doi: 10.3969/j.issn.0253.3782.2013.06.002

    7. [7]

      张昭栋1, 郑金涵2, 冯初刚3 , 1990: 日本秋田地震(1983年7.7级)引起我国应力场的震时调整变化, 地震学报, 12, 60-69.

    8. [8]

      李君王勤彩 , 2016: 2009年姚安MS6.0地震序列发震断层及应力场特征, 地震学报, 38, 199-207. doi: 10.11939/jass.2016.02.005

    9. [9]

      刘泽民黄显良倪红玉张炳骆佳骥王琐琛 , 2015: 2014年4月20日霍山MS4.3地震发震构造研究, 地震学报, 37, 402-410. doi: 10.11939/jass.2015.03.003

    10. [10]

      李鸿吉1, 秦建业2 , 1994: 缅甸弧及其周围地区的震源机制和现代应力场 , 地震学报, 16, 463-471.

    11. [11]

      张佩张海江刘影王华Toks?zMN , 2015: 美国Cove Fort-Sulphurdale地热区地震震源机制和各向异性研究, 地震学报, 37, 899-915. doi: 10.11939/jass.2015.06.002

    12. [12]

      陈家庚, 高龙生 , 1989: 原地应力、岩层原地强度及中国大陆之应力场 , 地震学报, 11, 142-152.

    13. [13]

      傅 真 蔡永恩 , 2005: 岩石试件尺寸对裂纹应力场影响的数值分析, 地震学报, 27, 301-308.

    14. [14]

      黄福明, 李群芳, 高忠宁 , 1991: 北京以西至晋冀蒙交界地区的应力场, 地震学报, 13, 306-318.

    15. [15]

      崔效锋谢富仁 张红艳 , 2006: 川滇地区现代构造应力场分区及动力学意义, 地震学报, 28, 451-461.

    16. [16]

      刁桂苓, 于利民, 李钦祖 , 1994: 强震前后震源区应力场变化一例, 地震学报, 16, 64-69.

    17. [17]

      黄雨蕊1, 许忠淮1, 高阿甲1, 谭廷栋2 , 1994: 利用钻孔崩落研究中原油田的构造应力场, 地震学报, 16, 195-203.

    18. [18]

      李瑞莎1,3)崔效锋1) 刁桂苓2) 张红艳1) , 2008: 华北北部地区现今应力场时空变化特征研究., 地震学报, 30, 570-580.

    19. [19]

      崔效锋 , 2006: 伽师及周围地区现代构造应力场特征研究, 地震学报, 28, 347-356.

    20. [20]

      康 英1)杨 选1)陈 杏1)陈贵美1)郑斯华2) , 2008: 广东及邻区的应力场反演, 地震学报, 30, 59-66.

  • 图 1  本研究所用震源机制解空间分布图

    Figure 1.  Spatial distribution of the focal mechanism solutions used in this study

    图 2  南北地震带震源机制解P (a),T (b)轴分布图

    Figure 2.  P axes (a) and T axes (b) of focal mechanism solutions in North-South Seismic Belt

    图 3  模型长度与数据方差拟合曲线图

    Figure 3.  Fitting curve between model length and data variance

    图 4  南北地震带应力场反演结果空间分布图

    Figure 4.  Spatial distribution of the inverted stress field in North-South Seismic Belt of China

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  • 通讯作者:  崔子健, c_z_j@163.com
  • 收稿日期:  2018-06-04
  • 录用日期:  2018-10-31
  • 网络出版日期:  2019-03-01
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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